KR20110128479A - 전복칼슘의 제조방법 - Google Patents

전복칼슘의 제조방법 Download PDF

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KR20110128479A
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Abstract

전복칼슘의 제조방법이 개시된다. (a) 전복패각을 열수를 이용하여 이물지를 제거하는 단계; (b) 상기 전복패각의 각질층과 각피층을 분리하는 단계; (c) 상기 각질층으로 이루어진 전복패각을 함머밀(Hammer Mill)을 이용하여 조분쇄를 하는 단계; (d) 상기 전복패각을 로드밀(Road Mill)이나 핀밀(Pin Mill)을 이용하여 미분쇄하는 단계; (e) 상기 전복패각을 80메쉬~120메쉬의 크기로 필터링하여 비소성 전복패각 칼슘을 얻는 단계; (f) 상기 전복패각 칼슘에 에멀전 에이전트를 첨가하여 에멀전을 만드는 단계; (g) 상기 에멀전을 필터링하는 단계; (h) 상기 필터링된 에멀전을 드라이하여 분말을 만드는 단계; (i) 상기 드라이된 분말을 에어 젯 밀(Air jet mill)을 이용하여 분쇄하는 단계; (j) 상기 분쇄된 분말을 상온에서 24시간 숙성시키는 단계; (k) 상기 숙성된 분말을 디스퍼젼(dispersion)되도록 하는 단계를 포함하는 전복칼슘의 제조방법이 제공된다.

Description

전복칼슘의 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF ABALONE CALCIUM}
본 발명은 전복칼슘의 제조방법에 관한 것으로서, 육질을 제거하고 남은 전복패각을 이용하여 전복칼슘을 제조하는 방법에 관한 것이다.
현재 전라남도 완도지역에서는 전복양식으로 해마다 수백톤의 전복이 생산되고 있다. 전복은 생물로서 판매되기도 하지만, 패각을 분리하여 통조림이나 훈재로 포장되어 판매되기도 한다. 이러한 과정에서 발생된 부산물인 전복패각은 폐기처리되었다. 전복패각에 붙어있는 유기질 성분의 살은 심한악취와 수질오염을 야기시켰다.
한편, 전복패각은 유기질 성분의 각피층과 무기질 성분의 각질층이 결합된 형태의 구조로서, 무기질 성분의 각질층은 칼슘으로 이루어져 있어서 식품이나 의약적으로 활용이 가능하다.
전복패각을 활용하기 위해서는 각질층과 각피층의 분리가 중요하고, 아울러 각질층을 체내흡수율이 좋도록 가공하는 것이 중요하다.

본 발명은 전복패각의 각질층을 이용하여, 나노화된 전복칼슘을 제조하는 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일측면에 따르면,
(a) 전복패각을 열수를 이용하여 이물지를 제거하는 단계;
(b) 상기 전복패각의 각질층과 각피층을 분리하는 단계;
(c) 상기 각질층으로 이루어진 전복패각을 함머밀(Hammer Mill)을 이용하여 조분쇄를 하는 단계;
(d) 상기 전복패각을 로드밀(Road Mill)이나 핀밀(Pin Mill)을 이용하여 미분쇄하는 단계;
(e) 상기 전복패각을 80메쉬~120메쉬의 크기로 필터링하여 비소성 전복패각 칼슘을 얻는 단계;
(f) 상기 전복패각 칼슘에 에멀전 에이전트를 첨가하여 에멀전을 만드는 단계;
(g) 상기 에멀전을 필터링하는 단계;
(h) 상기 필터링된 에멀전을 드라이하여 분말을 만드는 단계;
(i) 상기 드라이된 분말을 에어 젯 밀(Air jet mill)을 이용하여 분쇄하는 단계;
(j) 상기 분쇄된 분말을 상온에서 24시간 숙성시키는 단계;
(k) 상기 숙성된 분말을 디스퍼젼(dispersion)되도록 하는 단계를 포함하는 전복칼슘의 제조방법이 제공된다.
상기 (e)단계와 (f)단계 사이에,
900℃ 에서 1600℃ 사이에서 회화하는 단계를 더 포함하는 전복칼슘의 제조방법이 제공된다.
상기 (k)단계 이후에,
(l1) 상기 디스퍼젼된 분말을 필터링하여 나노화된 전복패각 칼슘 이멀젼을 만드는 단계를 더 포함하는 전복칼슘의 제조방법이 제공된다.
상기 (k)단계 이후에,
(l21) 상기 디스퍼젼된 분말을 스프레이 드라이하는 단계;
(l22) 상기 스프레이 드라이된 분말을 분쇄하여 나노화된 전복패각 칼슘 분말을 만드는 단계를 더 포함하는 전복칼슘의 제조방법이 제공된다.
본 발명은 전복패각의 각질층을 이용하여, 나노화된 전복칼슘을 제조하는 방법을 제공하고자 할 수 있다.
또한, 2단계에 걸치는 가공으로 보다 신뢰성 있는 크기의 나노화된 전복 칼슘을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전복칼슘의 제조방법에 있어서, 소성 전복칼슘과 비소성 전복칼슘을 제조하는 방법에 관한 공정도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전복칼슘의 제조방법에 있어서, 나노화 하는 공정도.
이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하되, 이는 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로써 본 발명의 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전복칼슘의 제조방법에 있어서, 소성 전복칼슘과 비소성 전복칼슘을 제조하는 방법에 관한 공정도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전복칼슘의 제조방법에 있어서, 나노화 하는 공정도이다.
S11은 전복패각을 열수를 이용하여 이물질을 제거하는 단계이다. 전복패각은 육질이 제거가 되었으나, 뻘과 모래등이 표면에 뭍어있을 수 있다. 이러한 뻘과 모래는 추후 칼슘의 질을 떨어뜨리게 된다. 따라서, 열수를 이용하여 표면에 묻은 유기물과 무기물을 제거하는 단계가 필요하다.
S12는 전복패각의 각질층과 각피층을 분리하는 단계이다. 전복패각은 나선성장(spiral growth)에 의한 성인(成因) 메카니즘을 기본으로 하고 있으며, 그 성장의 특성에 따라 각질층과 각피층의 분리가 용이하다. 유기절 성분의 각피층은 공업적인 규모의 용해공정에서 대량의 거품을 발생시키기 대문에 생산성 및 수율 저하의 문제점을 야기시킨다. 또한, 소성공정에서 각피층은 악취발생, 탄화현상 등을 일으켜 대기오염, 제품의 순도저하와 같은 치명적인 문제점을 야기시킨다. 따라서, 본 단계와 같이 각질층과 각피층을 분리하는 단계는 중요하다. 따라서, 본 단계에서는 코팅커터기를 이용하여 각질층과 각피층을 분리한다.
S13은 상기 각질층으로 이루어진 전복패각을 함머밀(Hammer Mill)을 이용하여 조분쇄를 하는 단계이다. 분리된 각피층은 버리고, 각질층으로 이루어진 전복패각을 이용하여 전복칼슘을 나노화한다. 나노화 수준으로 미세한 입자를 얻기 위해서는 우선 기계적으로 최소수준의 크기로 전복패각을 분쇄하여야 한다.
S13은 조분쇄 단계로서, 함머밀(Hammer Mill)을 이용하여 각질층으로 이루어진 전복패각을 분쇄한다.
S14는 상기 전복패각을 로드밀(Road Mill)이나 핀밀(Pin Mill)을 이용하여 미분쇄하는 단계이다. 함머밀을 통과한 전복패각은 로드밀이나 핀밀을 이용하여 반복적으로 분쇄한다. 이러한 반복적인 분쇄 및 파쇄공정을 거쳐서, 1.0μm단위 이하의 탄산칼슘분말을 얻을 수도 있지만, 에너지 효율이 떨어져 에너지 손실이 크며, 탄산칼슘 분말의 색상이 검은색으로 변하여 품질이 저하되는 문제가 있다.
S15는 상기 전복패각을 80메쉬~120메쉬의 크기로 필터링하여 비소성 전복패각 칼슘을 얻는 단계이다. S13단계와 S14단계를 거쳐 기계적으로 전복패각을 분쇄하면, 다양한 크기의 분말이 형성된다. 따라서, 이를 필터링하여 원하는 크기의 전복패각 칼슘을 얻을 수 있다. 이때의 걸러진 전복패각 칼슘은 열이 가해지지 않은 상태이므로, 비소성 칼슘의 상태이다.
S16은 S15단계에서 필터링된 전복패각 칼슘을 900℃ 에서 1600℃ 사이에서 회화하는 단계를 거쳐, 소성 전복칼슘을 제조하는 단계이다. 전복칼슘의 사용처에 따라 비소성 전복칼슘으로 활용할 지, 소성 전복칼슘으로 활용할 지 정할 수 있다.
이상의 S11단계에서 S16단계는 전복칼슘 분말을 제조하는 공정으로 본 실시예의 전복칼슘의 제조방법에서 1차 가공에 해당한다. 이후는 2차 가공에 해당하는 나노화 공정에 대해서 설명하기로 한다.
S21은 상기 전복패각 칼슘에 에멀전 에이전트를 첨가하여 에멀전을 만드는 단계이다. 스프레이 드라이(spray drying)를 실시하기 전에 전복패각 칼슘을 에멀전 상태로 만드는 것이 필요하다. 현재 출시된 장비로 분말 형태의 제품을 만들 수 있는 가장 작은 사이즈는 1~10미크론이다. 따라서, 나노 사이즈의 제품을 마들기 위해서는 습식가공이 필수적이다.
S22는 상기 에멀전을 필터링하는 단계이다. 에멀젼 공정을 거치면, 과도하게 응집된 덩어리가 발생하는데, 필터링 공정을 거쳐 균질화되도록 해야할 필요가 있다.
S23은 상기 필터링된 에멀전을 드라이하여 분말을 만드는 단계이다. 드라이하는 방법 스프레이 드라이(spray drying)이다. 스프레이 드라이는 80℃에서 이루어지는 것이 좋다.
S24는 상기 드라이된 분말을 에어 젯 밀(Air jet mill)을 이용하여 분쇄하는 단계이다. 드라이된 분말은 뭉쳐있을 수 있다. 고압의 에어를 이용하여 이를 분쇄함으로써, 분말을 분리해낼 수 있다.
S25는 상기 분쇄된 분말을 상온에서 24시간 숙성시키는 단계이다. 숙성은 분산이 잘되도록 하기 위함이다.
S26은 상기 숙성된 분말을 디스퍼젼(dispersion)되도록 하는 단계이다.
S27은 상기 디스퍼젼된 분말을 필터링하여 나노화된 전복패각 칼슘 이멀젼을 만드는 단계이다.
한편, S26단계 이후에, 상기 디스퍼젼된 분말을 스프레이 드라이하는 단계와
상기 스프레이 드라이된 분말을 분쇄하여 나노화된 전복패각 칼슘 분말을 만들 수 있다. 이러한 과정을 거쳐 분말화 된 나노입자를 확보할 수 있다.
전복패각을 이용하여 나노화된 칼슘을 제조할 경우, 식품이나 음료에 첨가할 수 있다. 특히 나노화된 칼슘은 체내 흡수율이 뛰어나다. 전복패각은 한의학에서 '석결명'이라고도 하여, 시력을 호전시키는 효과가 있다고 전해지고 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대해서 상세히 설명하였으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 이로써 본 발명의 특허청구범위를 한정하는 것은 아니다. 본 실시예를 바탕으로 균등한 범위까지 당업자가 변형 및 추가하는 범위도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.
S11~S16: 1차 가공
S21~S29: 2차 가공

Claims (4)

  1. (a) 전복패각을 열수를 이용하여 이물지를 제거하는 단계;
    (b) 상기 전복패각의 각질층과 각피층을 분리하는 단계;
    (c) 상기 각질층으로 이루어진 전복패각을 함머밀(Hammer Mill)을 이용하여 조분쇄를 하는 단계;
    (d) 상기 전복패각을 로드밀(Road Mill)이나 핀밀(Pin Mill)을 이용하여 미분쇄하는 단계;
    (e) 상기 전복패각을 80메쉬~120메쉬의 크기로 필터링하여 비소성 전복패각 칼슘을 얻는 단계;
    (f) 상기 전복패각 칼슘에 에멀전 에이전트를 첨가하여 에멀전을 만드는 단계;
    (g) 상기 에멀전을 필터링하는 단계;
    (h) 상기 필터링된 에멀전을 드라이하여 분말을 만드는 단계;
    (i) 상기 드라이된 분말을 에어 젯 밀(Air jet mill)을 이용하여 분쇄하는 단계;
    (j) 상기 분쇄된 분말을 상온에서 24시간 숙성시키는 단계;
    (k) 상기 숙성된 분말을 디스퍼젼(dispersion)되도록 하는 단계를 포함하는 전복칼슘의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (e)단계와 (f)단계 사이에,
    900℃ 에서 1600℃ 사이에서 회화하는 단계를 더 포함하는 전복칼슘의 제조방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 (k)단계 이후에,
    (l1) 상기 디스퍼젼된 분말을 필터링하여 나노화된 전복패각 칼슘 이멀젼을 만드는 단계를 더 포함하는 전복칼슘의 제조방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 (k)단계 이후에,
    (l21) 상기 디스퍼젼된 분말을 스프레이 드라이하는 단계;
    (l22) 상기 스프레이 드라이된 분말을 분쇄하여 나노화된 전복패각 칼슘 분말을 만드는 단계를 더 포함하는 전복칼슘의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20170035196A (ko) 2015-09-22 2017-03-30 한림영농조합법인 패각류를 이용한 해산물 육수 및 그의 제조방법

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